化学必修 第一册第二章 海水中的重要元素——钠和氯第二节 氯及其化合物课后作业题

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第二单元 海水中的重要元素——钠和氯第二节 氯及其化合物（一）  一、基础巩固1．化学与人类生活、社会可持续发展密切相关．下列有关叙述中不正确的是（　　）A．溴化银是一种重要的感光材料，是胶卷中必不可少的成分 B．交通警察用经硫酸酸化处理的三氧化铬硅胶检查司机是否酒驾 C．用K2FeO4取代Cl2处理饮用水，可杀菌消毒，但不能沉降水中的悬浮物 D．废旧电池含有重金属，易造成水体污染和土壤污染，不能随意丢弃，要分类回收并利用【答案】解C【解析】A．AgBr见光分解，是重要感光材料，是胶卷中必不可少的成分，故A正确；B．CrO3变为绿色的Cr2（SO4）3化合价降低，将乙醇氧化，利用了乙醇的还原性，故B正确；C．高铁酸钾具有强氧化性，所以能杀菌消毒，还原产物铁离子水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性，所以能吸附悬浮物而达到净水目的，故C错误；D．电池中的重金属盐和电解质都可污染环境，深埋处理会污染土壤，不能随其丢弃，应集中回收，故D正确。故选：C。2．下列有关实验描述不正确的是（　　）A．在某溶液中加入稀硝酸和AgNO3溶液，有白色沉淀生成，证明其中含有Cl﹣ B．一束平行光线照射氢氧化铁胶体时，从侧面可以看到一束光亮的通路 C．在某溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，加盐酸，沉淀不溶解，证明其中含有SO42﹣ D．在某溶液中加入盐酸后产生能够使澄清的石灰水变浑浊的气体，则原溶液中可能含CO32﹣【答案】C【解析】A．氯离子和银离子反应生成氯化银沉淀，AgCl是一种不溶于酸的沉淀，稀硝酸可以排除碳酸根等离子的干扰，故A正确；B．氢氧化铁胶体具有丁达尔效应，一束平行光线照射氢氧化铁胶体时，从侧面可以看到一束光亮的通路，故B正确；C．某溶液中滴加BaCl2溶液，生成不溶于盐酸的白色沉淀，该沉淀可能为AgCl，该溶液中不一定含有SO42﹣，故C错误；D．某固体中加入稀盐酸，能够使澄清的石灰水变浑浊的气体，该气体可能为二氧化硫或二氧化碳，则原溶液中中可能含CO32﹣，故D正确；故选：C。3．在未知溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有无色无味气体放出，将气体通入澄清石灰水变浑浊．则水溶液中含有（　　）A．Cl﹣、SO42﹣ B．Cl﹣、NO3﹣ C．Cl﹣、CO32﹣ D．Cl﹣、OH﹣【答案】C【解析】在未知溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，说明有沉淀不溶解，证明该溶液中含有Cl﹣；由已知条件“加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有无色无味气体放出，将气体通入澄清石灰水变浑浊”可知，放出能使澄清石灰水变浑浊的气体的沉淀是碳酸盐，说明未知溶液中含有碳酸根。故选：C。4．下列有关实验的现象描述正确的是 （　　）A．氢气在氯气中燃烧，火焰呈苍白色，瓶口出现大量白雾 B．磷在氯气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生大量白色烟雾 C．铜在氯气中燃烧，产生白烟，加水溶解后可得蓝绿色溶液 D．用洁净的铂丝沾取碳酸钾粉末在酒精灯火焰上灼烧，可观察到明亮的紫色火焰【答案】A【解析】A．在点燃条件下，氢气能在氯气中燃烧生成苍白色火焰，生成的HCl遇水蒸气形成盐酸小液滴，所以会看到白雾产生，故A正确；B．磷在空气中燃烧，发出黄光，产生大量白烟，故B错误；C．铜在氯气中燃烧，产生大量棕黄色的烟，加水溶解后可得蓝绿色溶液，故C错误；D．观察钾元素的焰色反应时，必须透过蓝色的钴玻璃，滤去黄色光的干扰，故D错误；故选：A。5．如图所示，在A处通入未经干燥的氯气，当关闭B阀时，C处的红布条看不到明显现象：当打开B阀后，C处的红布条逐渐褪色：则D瓶中盛放的溶液可能是（　　）①饱和NaCl溶液②NaOH溶液③H2O④浓硫酸A①② B．①③ C．②④ D．③④【答案】C【解析】干燥氯气没有漂白性，D中盛放能消耗氯气的物质或干燥氯气的物质均会使C处的红布条无明显现象。A处通入湿润的Cl2，关闭B阀时，C处干燥的红布看不到明显现象，当打开B阀后，C处于燥的红布条逐渐褪色，则洗气瓶D中装中物质具有吸水性或能与氯气发生化学反应，①饱和NaCl溶液不与氯气反应，也不能将氯气干燥，不符合题意，故①不选；②NaOH溶液与氯气反应，除去氯气，符合题意，故②选；③水不能完全吸收氯气，导致氯气中会混有水蒸气，不符合题意，故③不选；④浓硫酸具有吸水性，干燥氯气得到干燥的氯气，符合题意，故④选；故选：C。6．饱和氯水与石灰石反应是制取较浓HClO溶液的方法之一．某兴趣小组进行了如下实验探究：①在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20mL饱和氯水（如图所示），充分反应，有少量气泡产生，溶液浅黄绿色褪去；②过滤，将滤液滴在有色布条上，发现滤液比氯水的漂白性更强；③为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；第二份与稀盐酸混合，立即产生大量无色气体；第三份滤液加热，看到滤液变浑浊且有大量无色气体产生．经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2．依据上述实验可推知：滤液中的溶质除CaCl2、HClO外，还有（　　）A.Ca（ClO）2 B．CaCO3 C．Ca（HCO3）2 D．CaO【答案】C【解析】A、因次氯酸的酸性比碳酸弱，则次氯酸不与碳酸钙反应，则不可能存在次氯酸钙，故A错误；B、碳酸钙不溶于水，因此滤液中不可能含有碳酸钙，故B错误；C、碳酸氢钙与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，碳酸氢钙与盐酸反应生成二氧化碳，碳酸氢钙加热分解，反应的方程式为Ca（HCO3）2CaCO3↓+H2O+CO2↑，故C正确；D、氧化钙与HClO、水反应，因此滤液中不可能含有CaO，故D错误；故选：C。7．（1）化学与生产生活密切相关，请写出下列反应①实验室制氯气　   　（离子方程式）②“腐蚀法”制作印刷电路板　   　（化学方程式）并用双线桥表示该反应的电子转移数目和方向（2）K2FeO4可用作水处理剂，它可由以下反应制得：　   　Cl2+　   　 Fe（OH）3+　   　 OH﹣═　   　 FeO4 2﹣+　   　 Cl﹣+　   　 H2O配平此反应方程式。当1mol K2FeO4生成时，转移的电子数目为　   　【答案】（1）①MnO2+4H++2Cl﹣＝Mn2++Cl2↑+2H2O；②；（2）3；2；10；2；6；8；3NA。【解析】（1）①实验室利用二氧化锰和浓盐酸混合加热，生成氯气、二氯化锰和水，发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl﹣＝Mn2++Cl2↑+2H2O；②“腐蚀法”制作印刷电路板是用氯化铁溶解Cu，发生反应生成氯化铜和氯化亚铁，发生反应的化学方程式为2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2，此反应中Cu是还原剂，FeCl3是氧化剂，用双线桥分析电子转移数目和方向为；（2）在Cl2+Fe（OH）3+OH﹣→FeO42﹣+Cl﹣+H2O中，FeO42﹣中Fe元素的化合价为+6价，Cl2是氧化剂，1molCl2参加反应转移2mole﹣，Fe（OH）3是还原剂，1molFe（OH）3参加反应转移3mole﹣，结合电子守恒、电荷守恒及原子守恒配平得到3Cl2+2Fe（OH）3+10OH﹣→2FeO42﹣+6Cl﹣+8H2O，Fe从+3价升高为+6价，则当1mol K2FeO4生成时，转移的电子数目为3NA。二、拓展提升8．（1）如图所示，将氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口瓶和盛有潮湿有色布条的广口瓶，可观察到的现象是：　   　。（2）实验室制备氯气时要在通风橱内完成，并且为了防止氯气污染空气，要有尾气处理装置，一般用　   　溶液吸收多余的氯气，原理是（用化学方程式表示）　   　。（3）根据这一原理，工业上常用廉价的石灰乳吸收工业氯气尾气制得漂白粉，反应的化学方程式是　   　。【答案】（1）干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条褪色；（2）氯NaOH； Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O；（3）2Cl2+2Ca（OH）2═CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O。【解析】（1）氯气没有漂白性，氯水或HClO有漂白性，所以氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口瓶和盛有潮湿有色布条的广口瓶，可观察到：干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条褪色；（2）氯气污染空气，要进行尾气处理，实验室常用NaOH溶液吸收处理，反应的化学方程式为Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O；（3）石灰乳主要成分为2Ca（OH）2，氯气能与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，漂白粉的有效成分为Ca（ClO）2，反应的化学方程式为2Cl2+2Ca（OH）2═CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O。9．（1）红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，集气瓶中充满　   　，反应方程式为　   　，CuCl2溶于少量水后，溶液呈　   　色。（2）新制的氯水中滴入几滴AgNO3溶液，立即有　   　 生成，反应方程式为　   　，蓝色石蕊试纸遇到氯水后，首先变红，但很快又褪色，这是因为　   　。（3）工业上用氯气和石灰乳反应制漂白粉的方程式为　   　漂白粉长时期露至在空气中会失效，用化学方程式示其失效的原因：　   　；　   　。【答案】（1）棕黄色的烟；Cu+Cl2CuCl2；蓝绿；（2）白色沉淀； HCl+AgNO3＝AgCl↓+HNO3；酸遇石蕊变红，同时含有HClO具有漂白性使得溶液褪色；（3）2Ca（OH）2+2Cl2＝CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O；Ca（ClO）2+CO2+H2O＝2HClO+CaCO3、2HClO2HCl+O2↑。【解析】（1）红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，使集气瓶中充满棕黄色的烟，原因是发生Cu+Cl2CuCl2，氯化铜固体颗粒为棕黄色，CuCl2溶于少量水后，溶液呈蓝绿色；（2）新制氯水中存在Cl2+H2O⇌HCl+HClO，因含有氯气，则溶液呈淡黄绿色，向氯水中滴入几滴AgNO3溶液，发生HCl+AgNO3＝AgCl↓+HNO3，生成白色沉淀，氯水中含有盐酸和次氯酸，酸遇石蕊变红，同时含有HClO具有漂白性使得溶液褪色；（3）工业上利用消石灰和氯气反应生成氯化钙、次氯酸钙和水的反应制备漂白粉，反应的化学方程式为2Ca（OH）2+2Cl2＝CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，次氯酸钙能和酸反应生成次氯酸，次氯酸酸性小于碳酸，次氯酸钙和二氧化碳、水反应生成次氯酸，次氯酸不稳定，光照易分解，导致漂白粉失效，反应方程式为Ca（ClO）2+CO2+H2O＝2HClO+CaCO3、2HClO2HCl+O2↑。10．如图是某研究性学习小组设计制取氯气并以氯气为反应物进行特定反应的装置。（1）①请写出装置A中发生反应的化学方程式　   　。②实验时，通常采用密度为1.19g/cm3、浓度为36.5%的浓盐酸。该浓盐酸的物质的量浓度　   　。③标准状况下，上述反应每生成4.48L氯气，转移电子的物质的量为　   　mol。（2）要将C装置接入B和D之间，正确的接法是：a→　   　→　   　→d。（3）实验开始先点燃A处的酒精灯，打开活塞K，让Cl2充满整个装置，再点燃D处的酒精灯。Cl2通过C装置后进入D，D装置内盛有炭粉，发生氧化还原反应，生成CO2和HCl（g），发生反应的化学方程式为　   　。为了使C装置发挥更好的作用，可向烧杯中加入浓硫酸，加入浓硫酸的作用是　   　。（4）D处反应完毕后，关闭弹簧夹K，移去两个酒精灯，由于余热的作用，A处仍有少量Cl2产生，此时B中的现象是　   　，B的作用是　   　。（5）A、B、C、D、E装置中有一处需要改进，请画出改进后的装置图　   　。【答案】（1）①MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O；②11.9mol/L③0.4（2）①c；b；（3）2Cl2+C+2H2O4HCl+CO2； 加入的浓硫酸溶于水放出大量的热，有利于试管中的水变为水蒸气，从而提供足量的水蒸气供D中反应需要；（4）瓶内气体黄绿色加深，瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升；B装置中可以贮存少量Cl2，避免Cl2对环境造成污染；（5）HCl极易溶于水，易产生倒吸现象，应用倒置的漏斗，图为。【解析】（1）①MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O；②实验时，通常采用密度为1.19g/cm3、浓度为36.5%的浓盐酸，该浓盐酸的物质的量浓度c＝＝＝11.9mol/L。③标准状况下，上述反应每生成448L氯气，物质的量＝＝0.2mol，化学方程式中MnO2+4HCl（浓）MnC12+Cl2↑+2H2O：每生成1mol氯气，电子转移转移2mol，则生成0.2mol氯气转移电子的物质的量为0.4mol。（2）①气体由B流经C进入到D中反应，气体通过盛有水的试管时应长进短出，否则不能通过C装置，即正确的连接方法是a→c→b→d。（3）由题意知反应为Cl2、C、H2O，生成物为HCl和CO2，则反应的化学方程式为2Cl2+C+2H2O4HCl+CO2，C为提供水蒸气的装置，加入的浓硫酸溶于水放出大量的热，有利于试管中的水变为水蒸气。（4）关闭K后，形成一个密闭体系，Cl2少量生成后，装置内气压增大，将液体压到了长颈漏斗中，同时不使Cl2外泄，从而在B装置中贮存了少量Cl2，避免Cl2对环境造成污染。（5）HCl极易溶于水，易产生倒吸现象，应用倒置的漏斗，图为。